今回のテーマは、「電池の仕組み」です。

私たちの身の回りには、電池で動いている機械がたくさんありますよね。
今回は、 電池の仕組み を化学的に見ていきましょう。

次の図は、電池の仕組みを模式的に表したものです。
硫酸の中に、 亜鉛 と 銅 の極板が浸かっています。
２つの電極が導線でつながれ、そこに豆電球がついています。

さぁ、この電池にはどのような変化が起こるでしょうか？
亜鉛板 に注目しましょう。
亜鉛が亜鉛イオンになって、溶け出していますね。
　Zn→Zn²⁺+e^-

イオン化傾向の大きい亜鉛が、陽イオンとなって溶けているわけです。
さて、この反応によって、電子が飛び出してきました。
この電子はどこに行くのでしょうか？
実は、導線を伝って、銅板の方に向かうのです。
そして、電子が豆電球を通ることによって、光が点くようになっています。
これが、 電池の仕組み です。

次に、電池に関係する言葉を紹介しておきます。

注目するのは、 亜鉛板 です。
亜鉛板からは電子が流れ出していました。
このように、 電子が流れだす電極 のことを、 負極 といいます。

それに対して、銅板には電子が流れこんでいます。
このように、 電子が流れ込む電極 のことを、 正極 といいます。

これまで解説してきたように、電池の中では電子のやりとりが行われています。
ということは、その反応は、 酸化還元反応 と見ることができますね。
この例での 亜鉛 のように、負極で電子を出し、還元剤としてはたらく物質を、 負極活物質 といいます。

それに対して、銅板ではどのような変化が起こっているでしょうか？
銅極板に流れこんだ電子を受け取るのは、溶液中に電離した 水素イオン です。
水素イオンが電子を受け取ると、水素分子になって、空気中に出て行くわけです。
この水素イオンのように、正極で酸化剤としてはたらく物質を 正極活物質 といいます。

最後にもうひとつ、覚えてほしい言葉があります。
電池にはいろいろな種類があり、それによって、作り出す電気の大きさが変わってきます。
これは２つの極板の間で、 電位差 があるためです。
この電位差のことを、 起電力 と呼びます。